混凝土非结构性裂缝（共12篇）
混凝土非结构性裂缝 篇1
0 前言
近年来，随着高层建筑的发展，商品混凝土得到了广泛的应用，混凝土均质性有了很大的改善，但是裂缝控制技术的难度增加了。大量的施工实例及调查研究表明，商品混凝土现浇楼板裂缝情况比较普遍，且商品混凝土现浇楼板裂缝率在7～10%，有的高达15%左右，这些裂缝的存在，常常会影响混凝土的强度和耐久性，对结构产生有害的影响，严重的裂缝将会缩短结构的使用寿命，应该引起广大工程技术人员的重视。本文通过对泵送商品混凝土楼板非结构性裂缝的成因分析，提出了裂缝的控制措施。
1 泵送商品混凝土楼板非结构性裂缝控制成因
1.1 泵送商品混凝土特性
泵送商品混凝土由干硬性、预制化转为泵送高流态整体现浇施工，水泥用量、水用量增加，体积稳定性成比例下降(温度收缩变形显著增加)。此外，泵送商品混凝土及水泥向早强、高强发展，水泥强度不断提高，水化速率加快，水泥用量不断增加，抗压强度显著提高而抗拉强度滞后于抗压强度，拉压比降低，弹性模量增长迅速，容易引起裂缝。
水泥标准的修订，使水泥的活性、细度和早期强度均有所增加，导致水泥水化热和混凝土的收缩变形显著增加[收缩由(200～300)×10-6增加到(600～800)×10-6]。而且为了满足泵送的要求，混凝土配合比中骨料粒径减小，砂率提高，坍落度加大等客观因素导致混凝土的体积稳定性下降。
1.2 混凝土的塑性收缩
泵送商品混凝土浇筑成型后还未硬化，仍处于可塑状态时产生的裂缝，主要原因是混凝土在塑性状态时混凝土表面失水过快造成的，一般宽度为0.1～3 mm，从外观分为无规则网络状和稍有规则的斜纹状或反映出混凝土布筋情况和混凝土构件截面变化等规则的形状，深度一般3～10cm，塑性裂缝的出现，开始是比较浅的，裂缝的宽度也比较小，但是如果不及时处理，就可能发展为贯通性有害裂缝。
1.3 混凝土的干燥收缩
泵送商品混凝土在硬化后，水泥石的毛细管空隙，在干燥过程中失水，产生毛细管张力，使混凝土产生体积收缩，体积收缩增大，混凝土会产生开裂。混凝土发生收缩变形时，由于周围约束存在，使混凝土产生约束应力，如果这个应力超过混凝土抗拉强度，混凝土就会产生收缩开裂。混凝土的干燥收缩是停止养护开始的，随着时间推移，混凝土的蒸发量和干燥收缩量逐渐增大，裂缝也增多。干燥收缩裂缝在潮湿条件下可以逐渐缩减愈合，因此如果裂缝宽度不大于规定指标，对结构不致构成危害。
1.4 温度变化影响
混凝土与其它材料一样，具有热胀冷缩的特性。在混凝土硬化初期，水泥水化释放出较多的热量，混凝土为热的不良导体，散热较慢，混凝土板内温度较板面高，这使内部混凝土体积产生较大膨胀，而外部混凝土随着气温的降低而收缩，内部膨胀和外部收缩相互制约，在板面产生很大的拉应力，从而产生楼板裂缝，也可能深入甚至贯穿板面，严重影响结构的整体性、防水性和耐久性。温度裂缝还受季节施工的影响，如果冬季施工中过早拆除保温层(或受寒潮袭击)，混凝土表面急剧降温而收缩，而内部混凝土降温慢，表面混凝土将受到内部混凝土约束而产生拉应力，严重时产生裂缝。
1.5 施工过程影响
施工单位为满足进度要求，往往现场混凝土浇筑后没有达到规范规定的要求就开始后续施工或堆放临时荷载，此时混凝土尚处于凝结硬化初期，抗拉强度低，遇模板支柱松动下沉或施工时局部堆料较多，在薄弱部位产生不规则放射网状裂缝。泵送依次分层浇筑混凝土时经常需要拆装管路，牵动软管布料及排障等，操作人员来回在钢筋上走动会踩动钢筋或碰动预埋件。另外，输送管道下部的模板和钢筋，因不断受到泵和输送管的脉动冲击，使配管下面的钢筋和模板沿混凝土运输前进方向变位和移动，使初凝后的混凝土形成裂缝。
2 泵送商品混凝土楼板非结构性裂缝的控制对策
2.1 泵送商品混凝土原材料的控制
2.1.1 水泥品种的选择
优先选用C3A含量低的中、低热的普通水泥或复合、矿渣水泥等，除冬季施工外，不宜选早强型水泥，也不宜采用火山灰水泥，因为火山灰水泥需水量大，易泌水。所用水泥的铝酸三钙含量(C3A)不宜大于8%，使用水泥的温度不宜超过60℃，在保证混凝土强度的前提下，商品混凝土的水泥用量，应降低到最低程度。
2.1.2 掺合料品种的选用
要求商品混凝土水泥用量不低于300 kg/m3(包括掺合料)，商品混凝土比普通混凝土最小水泥用量增加，这就意味着产生裂缝隐患存在。为减少和控制产生裂缝的根源，必须掺入矿物掺合料，如磨细矿渣粉、沸石粉、粉煤灰等，来降低及延缓水化热，增加混凝土和易性和可泵性，增强混凝土抗裂性。
2.1.3 骨料
宜选级配、含泥量、泥块含量符合标准要求的中砂为宜。在不影响泵送混凝土的可泵性前提下，尽量控制砂率，不要太大，—般不应大于40%，在37～40%内为宜。
—般板类结构钢筋含量不多，易于浇筑成型，所以粗骨料以连续粒为好，单粒级不宜配泵送混凝土。此外，楼板类结构混凝土内含粗骨科应比梁柱结构混凝土的含石量多些，以减少裂缝的产生。
2.1.4 商品混凝土用外加剂
选具有引气、缓凝的泵送剂、减水剂等，宜选用收缩率比较小的聚羧酸盐类减水剂或减缩剂。此外，根据施工气温、环境、混凝土强度考虑混凝土缓凝时间，一般最少缓凝4 h以上，夏天高温季节缓凝时间可适当延长些，主要是缓凝初凝时间。
2.2 泵送商品混凝土施工控制
2.2.1 加强对混凝土的浇筑与振捣
(1)混凝土自吊斗口下落的自由倾落高度不得超过2m，浇筑高度如超过3 m时，必须采取措施，如采用串桶或溜管等。
(2)浇筑混凝土时应分段分层连续进行，浇筑层高度应根据结构特点，钢筋疏密度决定，一般为振捣器作用部分长度的1.25倍，最大不超过50 cm。
(3)按规范要求加强振捣，不能过振、欠振、漏振。使用插入式振捣器应快插慢拔，插点要均匀排列逐点移动，按顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实。移动间距不大于振捣作用半径的1.5倍(一般为30～40 cm)。振捣上一层时应插入下层5 cm，以消除两层间的接缝。平板振动器的移动间距，应保证振动器的平板覆盖已振实部分的边缘。
(4)浇筑混凝土应连续进行。如须间歇，其间歇时间应尽量缩短，并应在前层混凝土凝结之前，将次层混凝土浇筑完毕。间歇的最大时间应按所用水泥品种、气温及混凝土凝结条件确定，一般超过2 h应当按施工缝处理。
(5)浇筑混凝土时应经常观察模板、钢筋、预留孔洞、预埋件和插筋等有无移动、变形或堵塞情况，发现问题应立即处理，并应在已浇筑的混凝土凝结前修正完好。
2.2.2 进行抹压控制
(1)混凝土振捣完毕，待混凝土初凝前或接近初凝时，进行混凝土表面处理，进行三次抹压:第一次用2 m长的木刮板刮平;第二次用铁滚筒滚压，用以提浆，使上下层混凝土均匀;第三次在收水以后，再用木抹子搓压，弥合已出现的干缩裂缝。
(2)如果发现干缩裂缝出现，混凝土表面开始硬结，人工抹不动时，可采取平板振捣器进行二次振捣的方法，使混凝土进—步密实化。混凝土表面处理，其关键是要掌握混凝士初凝时间。此外，二次振捣会破坏混凝土结构，其实混凝土在初凝前后，在水泥晶胚开始形成时进行二次振捣，反而有利于水泥晶胚为中心形成新的更密实的混凝土结构，更有利于混凝土强度的发展。
2.2.3 抛石控制
据有关资料介绍，如发现干缩裂缝出现的快又多时，可采用抛石法来控制和弥合干缩裂缝，即在混凝土楼板面层上抛大中石子(20～40 mm)，然后用平板振捣器进行振捣，每立方米混凝土抛石子150～200 kg，平均每平方米抛15 kg左右，抛石作法以消除混凝土早期裂缝很有效，亦可用粗砂或豆石满铺—层来约束干缩裂缝的产生。
2.2.4 加强早期养护
由于商品混凝土楼板的表体比较大，而且在高处，过大的风速会加快水分的蒸发，加剧混凝土的干缩，使得浇筑早期的失水收缩大。因此，必须加强早期保湿养护，防止因水分大量蒸发而产生干缩裂缝。当混凝土初凝后，即表面收水后，用手轻按混凝土无手印时，就可浇水或保湿养护。早期养护对混凝土板的收缩影响很大，有资料显示，养护14 d的收缩比养护3 d的收缩可降低约20%左右。因此，应采取有效的养护措施，并确保养护期，一般养护时间在7 d以上。
2.2.5 严控楼板面加载时间。
在以浇筑的混凝土强度未达到1.2 MPa以前，不得上人和进行下道工序，以防止产生贯通裂缝。春季施工时，混凝土达到1.2 MPa，一般需要30 h，夏季施工时一般需要20 h。同时，留置好混凝土试块，混凝土强度未达到规范GB50204-2002规定的拆模强度等级不得拆模。
3 结语
泵送商品混凝土楼板的非结构性的裂缝是客观存在的，而且发生的比例比较大，影响因素繁杂，虽有一定的规律性，但各种问题发生的随机性也很大，对于裂缝的控制主要涉及原材料质量、配合比、混凝土的生产质量、施工、养护等诸多因素。通过大量工程实践证明，只有更深入地了解收缩裂缝产生的原因，严格遵守强制标准，按施工程序及规范的要求施工，裂缝可以控制在最少范围内。
摘要：本文对建筑工程中最为常见的泵送商品混凝土现浇楼板非结构性裂缝问题进行了初步探讨,综合分析了此类裂缝产生的原因,进而提出防止该类裂缝出现的各种措施,以有效减少和避免裂缝的产生,提高混凝土的耐久性。
关键词：泵送,商品混凝土,楼板裂缝,非结构性裂缝,成因,控制措施
参考文献
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[4]GB50204-2002,混凝土结构施工及验收规范[S].
混凝土非结构性裂缝 篇2
混凝土是现代城市建设中广泛使用的结构材料，但是伴随这类材料的生产研究与应用，混凝土结构的裂缝问题一直受到人们关注。混凝土结构的裂缝不仅影响到结构的美观，也可能影响结构的正常使用与耐久性。当裂缝宽度达到一定数值时，可能危及结构的安全。大量科研和实践都证明了混凝土结构出现裂缝是不可避免的，科学的要求是将其有害程度控制在允许范围(国家有关规范)内。
2.混凝土结构裂缝成因
混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料，在施工和使用过程中，当发生温度、湿度变化、地基不均匀沉降时，极易产生裂缝。
2.1 材料质量
材料质量问题引起的裂缝是较常见的原因。
2.2 结构受荷
结构受荷后产生裂缝的因素很多，施工中和使用中都可能出现裂缝。如：拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件，在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了30％—40％的设计荷载时，就可能出现裂缝，肉眼一般不能察觉，而构件的极限破坏荷载往往在设计荷载的1．5倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的(这类裂缝有的文献称之为无害裂缝)。在钢筋混凝土设计规范中，分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0．2mm～0．3mm，对那些宽度超过规范规定的裂缝，以及不允许开裂的构件上出现裂缝，则应认为有害，需加以认真分析，慎重处理。
2.3 设计构造
结构构件断面突变或开洞、留槽引起应力集中；构造处理不当、现浇主梁在搁次梁处如没有设附加箍筋、或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素容易导致混凝土开裂。
2.4 温度变形
混凝土是具有热胀冷缩的性质，当环境温度发生变化时，就会产生温度变形，由此产生附加应力，当这种应力超过混凝土的抗拉强度时，就会产生裂缝。在工程中，这类裂缝较多见，譬如现浇屋面板上的裂缝，大体积混凝土的裂缝等。
2.5 湿度变形
混凝土在空气中结硬时，体积会逐渐减小，称为干缩。收缩裂缝较普遍，常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等，通常是因为养护不良造成。
2.6 地基变形
在钢筋混凝土结构中，造成开裂主要原因是不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况，由于地基变形造成的应力相对较大，使得裂缝一般是贯穿性的。
2.7 施工工艺
(1)混凝土是一种人造混合材料，其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂缝产生的直接或间接成因。(2)水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。(3)模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成混凝土开裂。施工过程中，钢筋表面污染，混凝土保护层太小或太大，浇灌中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝。(4)混凝土养护，特别是早期养护质量与裂缝的关系密切。早期表面干燥或早期内外温差较大更容易产生裂缝。
2.8 徐变
混凝土徐变造成开裂或裂缝发展的例子工程中也很常见。据文献记载受弯构件截面混凝土受压徐变，可以使构件变形增加2倍～3倍；预应力结构因徐变会产生较大的应力损失，降低了结构的抗裂性能。
3.混凝土结构裂缝的预防措施
通过以上分析，在工程裂缝中有很大一部分是可以通过设计手段、施工手段来克服的。
3.1 材料方面措施
(1)水泥
根据工程条件不同，尽量选用水化热较低、强度较高的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥。
(2)粗骨料：适用表面粗糙、级配良好、空隙率小、无碱性反应；有害物质及泥土含量和压碎指标值等满足相关规范及技术规范规定。
(3)细骨料：一般采用天然砂。宜用颗粒较粗、空隙较小的2区砂、对运送混凝土宜选用中砂；所选的砂有害物质及混凝土含量和坚固指标等应满足相关规范及技术规程规定。
(4)外掺加料：宜采用减水剂及膨胀剂等外加剂，以改善混凝土工作性能，降低用水量，减少收缩。
3.2 混凝土配料、搅拌、运输及浇筑措施
(1)配合设计应尽量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料计量应准确，搅拌时间应保证；禁止任意增加水泥用量。
(2)混凝土运输过程中，车鼓保持在每分钟约6转，并到工地后保持搅拌车高速运转到4至5分钟，以使混凝土浇筑前充分再次混合均匀。如遇塌落度有所损失，可以掺一定的外加剂以达到理想效果。
(3)浇筑分层应合理，振捣应均匀、适度、不得随意留置施工缝。
3.3 设计方面措施
(1)建筑平面造型在满足使用要求的前提下，力求简单，平面复杂的建筑物，容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂；控制建筑物的长高比，增强整体刚度和调整不均匀沉降的能力。
(2)正确设置变形缝，位置和宽度选择要适当，构造要合理。
(3)合理地调整各部分承重结构的受力情况，使荷载分布均匀，尽量防止受力过于集中。
(4)限制伸缩缝间距。对体形复杂、地基不均匀沉降值大的建筑物更应严格控制，可以和其它结构缝合并使用。
(5)构件配筋要合理，间距要适当。断面较大的梁应设置腰筋。大跨度、较厚的现浇板，上面中心部位宜配置构造钢筋。主梁在集中应力处，宜增加附加横向钢筋。
(6)减少地基的不均匀沉降，在基础设计中可以采取调整基础的埋置深度，不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度等方法，来调整地基的不均匀变形。
(7)层层设置圈梁、构造柱，可以增加建筑物的整体性，提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度，防止或减少裂缝。
3.4 施工方面措施
(1)模板工程的模板构造要合理，以防止模板各构件间的变形不同而导致混凝土裂缝；模板和支架要有足够的刚度，防止施工荷载作用下，模板变形过大造成开裂；合理掌握拆模时机，尽可能不要错过混凝土水化热峰值，即不要错过最佳养护介入时机。
(2)合理设置后浇带，较长的墙、板、基础等结构和主楼与裙房之间等高低层错落处，均应设置后浇带。
(3)加强混凝土的早期养护，并适当延长养护时间，以减少混凝土的收缩变形。
(4)大体积混凝土施工，应做好温度测控工作，采取有效的保温措施，保证构件内外温差不超过规定。
(5)钢筋绑扎位置要正确，保护层厚度要尽量准确，不要超出规范规定；钢筋表面应洁净，钢筋代换必须考虑对构件抗裂性能的影响。
(6)加强地基的检查与验收，复杂地基，应做补充勘探。异常地基处理必须谨慎，尽可能使其处理后的承载力与本工程正常地基承载力相同或相近。
(7)合理安排施工顺序。当相邻建(构)筑物间距较近时，一般应先施工较深的基础，以防基坑开挖破坏已建基础的地基础。当建(构)筑物各部分荷载相差较大时，一般应施工重、高部分，后施工轻、低部分。
4.结束语
浅谈混凝土结构裂缝 篇3
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土设计、施工和本身变形、约束等一系列问题，在硬化成型的过程中容易产生裂缝。部分裂缝只是影响结构的外观，为无害裂缝。但是有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下，不断产生和扩展，引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀，使混凝土的强度和刚度受到削弱，耐久性降低，危害结构的正常使用，必须加以控制。
2、工程中常见裂缝及成因。
混凝土结构裂缝产生的原因很复杂，据其产生的具体原因可以概括分类如下：
2.1与结构设计及受力荷载有关的：
超过设计荷载范围或设计未考虑到的作用；地震、台风作用等；构件断面尺寸不足、钢筋用量不足、配置位置不当；结构物的沉降差异；次应力作用；对温度应力和混凝土收缩应力估计不足。
2.2与使用及环境条件有关的：
环境温度、湿度的变化；结构构件各区域温度的变化；冻融、冻胀；内部钢筋锈蚀；火灾或表明遭受高温；酸、碱、盐类的化学作用；冲击、振动影响、使用中短期或长期超载。
2.3与材料性质和配合比有关的：
水泥非正常凝结（受潮水泥、水泥温度过高）；水泥非正常膨胀（游离CaO、游离MgO、含碱量过高）；水泥的水化热；骨料含量过大、骨料级配不良、使用了碱活性骨料或风化岩石、混凝土收缩、混凝土配合比不当（水泥用量大、用水量大、水胶比大、砂率大等）；选用的水泥、外加剂、掺合料不当或匹配不当；外加剂、硅灰等掺合料量过大。
2.4与施工有关的：
拌和不均匀（特别是掺用掺合料的混凝土），搅拌时间不足或过长，拌和后到浇筑时间间隔过长；泵送时增加了用水量、水泥用量；浇筑顺序有误，浇筑不均匀（振动赶浆、钢筋过密）；捣实不良，塌落度过大、骨料下沉、泌水，混凝土表明强度过低就进行下一道工序；连续浇筑间隔时间过长，接茬处理不当；硬化前遭受扰动或承受荷载；养护措施不当或养护不及时；养护初期遭受急剧干燥（日晒、大风）或冻害；混凝土表面抹压不及时；大体积混凝土内部温度与表面温度或表面温度与环境温度差异过大。
3.防治措施。
3.1设计控制。
(1)从我国现行《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）的裂缝最大宽度计算公式（8.1.2－1～4）可以看出，对受力引起的裂缝控制手段，最重要的是减小钢筋的拉应力或增大配筋面积。而采用直径较小且具有高粘结性能的钢筋也有利于裂缝控制。具有较高抗拉强度的混凝土构件其抗裂性能也较高。钢筋配置间距过大也会增大裂缝最大宽度。
(2) 注意构造钢筋的直径和数量的选择，同时注意改进防裂钢筋的构造，对预埋管线、预留孔洞等做好防裂构造措施。
(3)把握好设计中的‘抗’与‘放’的原则。
所谓‘抗’就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施，而所谓‘放’就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施。设计不仅要考虑承载力问题，更重要的是考虑变形作用问题（温度变化、收缩作用及地基变形问题）施工期间所受的温差和湿差最大，可以采用“先放后抗”的设计原则。根据建筑的平面布置，减少约束度，如岩石基础或老混凝土基础应设置滑动层，任何柔性防水层都可兼作滑动层，合理的设置后浇带。或者是采用“抗放兼施的”以抗为主的措施，采取“跳仓法”。
(4)积极采用补偿收缩混凝土技术。
在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩。大面积混凝土中可掺纤维
3.2.施工材料控制。混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成，配置混凝土所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。
(1)加强原材料管理，混凝土材料的变异将影响混凝土强度。因此收料人员应严把质量关，不允许不合格品进场，另外与原材料不符应及时汇报，采取相应措施，以保证混凝土质量。
(2)选用收缩量较小的水泥。采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥用量的办法，如选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥，可有效减少混凝土收缩引起的裂缝。
(3)混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大,干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用。
(4)严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。
(5)骨料品种。骨料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等吸水率较小、收缩性较低；而砂岩、板岩、角闪岩等吸水率较大、收缩性较高。另外骨料粒径大收缩小，含水量大收缩越大。
(6)合理使用减水防裂剂。水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土可有效的提高的混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能。
3.3施工工艺控制
(1)做好混凝土浇捣工作。混凝土现场浇捣时，振捣捧要要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水和气泡。
(2)注意混凝土的早期养护。混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果：一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩；另一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。混凝土浇捣成型后，应采取必要的蓄水保温措施，表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。
(3)严禁现浇板上过早上人、堆料、施荷加载。因混凝土浇筑后要有一个硬化过程，才会有强度；在这个过程中，应对混凝土加以保养，不能对混凝土施加任何外力。如果在混凝土尚未有一定强度的情况下，在其上面集中堆放建筑材料或支模立撑，这样带给现浇板的不是强度，而是更多的裂缝。因此，必须做到在混凝土强度达1.2N/mm2以后，才允许在其上踩踏或安装模板及支架。
(4)严格控制板面负筋保护层厚度。现浇板負筋按设计要求都放在板上面，有梁通过或隔断时一般放置在梁钢筋上面或与梁钢筋绑扎在一起。钢筋绑扎施工，必须采取有效的措施固定负筋的位置，确保负筋在混凝土浇筑过程中不移位，不下沉，从而有效控制负筋保护层的厚度，不使板负筋保护层过厚而产生裂缝。
(5)严格控制好砂、石粒径及含泥量。现浇板应选用中粗砂，粒径在0.25-0.5mm之间的石子，砂石含泥量均不得超过1％。如砂、石粒径过细过小，含泥量过大，都会降低混凝土强度，最终会使混凝土产生裂缝。
(6)在板四角配置一定数量的角筋，即辐射筋。针对现浇板裂缝多发生在板角这一现象，在板角四周增设长度为1800mm左右的辐射筋，以此来满足板角应力的需要，使现浇板产生裂缝的应力作用范围与辐射筋相一致，从而有效地改观和控制裂缝的产生。
(7)对不均匀沉降引起的裂缝预防：一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。二是保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。四是模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。
3.4科学管理
(1)应当确定科学的控制裂缝标准，合理的选择施工进度，避免在混凝土施工中过分抢工期。
(2)监督混凝土施工中制定的各项技术措施，严格执行。
(3)注意施工的季节、环境的温度湿度及气象变化，严格控制现场塌落度、防风、尽可能在较低温度环境中开盘浇筑。暴雨中不能浇灌混凝土。
4.结束语
混凝土非结构性裂缝 篇4
1 混凝土构件中裂缝的常见种类及防治措施
混凝土的组成比较复杂, 因此裂缝的种类很多, 裂缝种类和防治措施为:
1.1 物理裂缝。
包括因预留缝处理不当引起的干缩, 常用解决措施为降低水灰比、加强养护;因施工因素, 主要是模板不透气、过度抹面、养护不当等引起的裂缝, 常用解决措施为改善养护条件、提高混凝土表面施工工艺集料收缩。
1.2 化学裂缝。
包括因使用高碱水泥和活性集料等引起碱集料反应, 常用解决措施为选用非活性集料、控制水泥含碱量、增加混凝土密实性;钢筋锈蚀引起的裂缝, 因低质量混凝土、保护层厚度不够、Cl-浓度高、碱度降低等引起, 常用解决措施为减少混凝土渗透性、钢筋防腐、限制C1-浓度等。
1.3 温度裂缝。
包括因冬季施工养护不当以及冻融循环破坏引起的裂缝, 常用解决措施为注意早期防冻及避免干湿交替;早期热收缩, 因水化热量大、内部温度大或降温速度快引起, 常用解决措施, 根据情况降低水化热或进行保温;季节性温差引起的裂缝, 早期冻裂。
1.4 塑性裂缝。
塑性塌落, 因集料沉淀、浮浆过多和快速失水引起, 常用解决措施为减少泌水、引人空气或重复振捣;有时, 因浮浆过多、快速失水、钢筋混凝土板保护层薄等引起塑性收缩裂缝, 常用解决措施为改善早期养护条件。
1.5 结构性原因, 如偶然超载、地基沉陷及荷载长期作用下的裂变、设计允许开裂等。
将探讨前四种非结构性裂缝, 这些裂缝对结构的耐久性影响很大。
为了限制这些非结构性裂缝的形成与发展, 除了改进施工质量外对混凝土材料自身进行改进也很有必要, 掺入短切的合成纤维即是有效途径之一。适量短切聚丙烯、尼龙等合成纤维加人到混凝土中, 由于纤维本身化学性能稳定, 不会对混凝土环境中的p H值等化学性能产;改善了混凝土的微观结构、物理性能和长期变形性能等对非结构性裂缝有很好的控制作用:
2 合成纤维控制非结构性裂缝的原理
2.1 合成纤维混凝土的早期塑性收缩性能
通过对长度为5-20mm的聚丙烯纤维增强混凝土在约束条件下的塑性收缩性能的试验, 并和PVA纤维进行了对比研究, 试验结果表明低含量的聚丙烯纤维或PVA纤维加人到混凝土后, 混凝土的塑性收缩裂缝有较大程度的改善, 相同重量百分率条件下, PVA纤维比聚丙烯纤维控制混凝土塑性收缩裂缝的效果更好。但是PVA纤维的价格比聚丙烯纤维高, 密度比聚丙烯大, 相同重量百分率条件下;聚丙烯纤维的体积百分率比PVA纤维大, 在改善混凝土的微结构方面比PVA纤维更具有优势。所以聚丙烯纤维是作为次要加强材料改善混凝土塑性收缩性能及物理性能的较好材料。
合成纤维混凝土的早期抗拉能力较好。混凝土在刚浇筑的几个小时内, 失水很快, 混凝土在由流态向固态变化的过程中, 塑性收缩变形较大, 而混凝土的潜在变形能力却很小。聚丙烯、维纶等短切纤维掺入混凝土后, 起到了许多层筛子的作用, 一方面阻止了粗骨料的下沉泌水, 减少了骨料表面聚水膜的存在, 从而改善了水泥浆和骨料间过渡区的微结构, 提高了混凝土的早期强度;另一方面减少了混凝土中的渗径, 使混凝土毛细中的吸附水移动和散失速度减慢, 而过早的失水会减少混凝土中固相颗粒间的排斥压力而引起系统收缩, 从而造成混凝土早期抗拉强度较低时, 混凝土开裂。
纤维除阻止混凝土吸附水散失、控制收缩变形的过早发生外, 随机分布的短切合成纤维在水泥基体中还起到了一定的骨架作用, 混凝土基体和纤维间存在的摩阻力也一定程度抵制了混凝土体积的缩小, 同素混凝上相比, 纤维混凝土早期自由塑性收缩变形要小。所以当混凝土受到相同约束时纤维混凝土因受到约束而产生的拉应力要小于混凝土, 开裂程度自然就小于混凝土。
2.2 合成纤维混凝土的渗透性能及冻融性能
钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀是引起结构非结构性裂缝的主要原因之一, 在初始阶段, 钢筋由于混凝土中的碱性而形成钝化保护膜, 但是当这种保护膜失效时, 钢筋就开始锈蚀, 这种保护环境的破坏主要和下列因素有关混凝土中游离C1-浓度增高 (环境、防冻层、拌和物中氯化物) 并到达钢筋表面, 混凝土中O:、C02、H20的穿透性以及混凝土碳化。这些因素都和混凝土的渗透性有关。短切乱向分布合成纤维掺人混凝土后, 改善了混凝土的微观结构和物理性能致密了混凝土结构, 增加了混凝土中水、气体以及有害物质的渗透难度, 从而延缓了混凝土的碳化、钢筋的初始腐蚀以及混凝土开裂后裂缝的扩展速度。通过抗渗试验, 将短切聚丙烯纤维混凝土 (混凝土强度等级为C30) 抗渗试件加至水压1.2MPa.恒压8h后, 对试件进行劈裂试验量测水的渗透速度。试验结果表明:含有0.05%、0.1%纤维体积率的混凝土试件比混凝土渗透速度分别降低了40%-48%。而当纤维体积含量增加至0.3%时, 纤维混凝土和混凝土的渗透速度无显著差别。说明低含量 (体积率为0.1%左右) 的短切聚丙烯纤维掺人混凝土后, 较大幅度地提高了混凝土的抗渗性能。
此外合成纤维混凝土在混凝土开裂后, 避免了钢筋混凝土保护层的爆裂, 保持了混凝土的完整性。同时钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀使混凝土保护层开裂后, 纤维的存在使混凝土和钢筋仍具有一定的粘结性能, 避免钢筋完全暴露于空气中, 延缓了钢筋的进一步锈蚀。
合成纤维掺入到混凝土后, 混凝土的抗冻融能力也有了较大的改善。研究表明:素混凝土在经过4小时300次循环的快速冻融试验后弹性模量下降了82.6%, 而相同条件下, 含0.9kg/m3-1.8kg/m3聚丙烯纤维的混凝土弹性模量分别下降了35.8%, 17.2%。这说明聚丙烯纤维加人到混凝土后, 对潮湿或寒冷地区易发生冻融破坏的环境中的混凝土非结构性裂缝控制是有益的。
结束语
混凝土结构中裂缝形态复杂, 但非结构性裂缝占80%左右, 且对结构的使用和耐久性影响很大, 有必要采取措施解决和预防。乱向分布的短切聚丙烯、PVA等合成纤维加入到混凝土后, 增加了混凝土的早期抗拉强度, 降低了混凝上的失水速率, 改善了混凝土的微观结构, 使混凝土的渗透性能、抗冻融性能、钢筋混凝土结构的耐腐蚀性能得到提高。
摘要：分析混凝土中常见裂缝种类及原因, 阐述合成纤维对混凝土构件非结构性裂缝的控制原理。
混凝土非结构性裂缝 篇5
(1)表面涂抹水泥砂浆，将裂缝附近的混凝土表面凿毛,或沿深进裂缝凿成凹槽,扫除并洒水湿润,先刷水泥净浆1层,然后用水泥砂浆涂抹，并用铁抹压密抹光。
(2)表面涂抹环氧胶泥，
用钢丝刷、砂纸、毛刷清除干净并洗净,油污可用二甲苯或丙酮擦洗一遍,如表面潮湿,应用喷灯烤干燥、预热,以保证环氧胶泥与混凝土粘结良好,若基层难以干燥,则用环氧煤焦油胶泥(涂料) 涂抹。
(3)表面涂刷油漆、沥青。涂刷前,混凝土表面应干燥。
现浇混凝土结构裂缝分析 篇6
混凝土作为一种复合建筑材料，由砂石骨料、水泥及其它外加材料混合而成的非均质脆性材料，其抗压性能良好而抗拉性能很差，抗拉强度只有抗压强度的1/8-1/20，并且不与抗压强度成比例地增加，其极限拉伸变形很小，因而极易产生裂缝，轻者使混凝土构件内部的钢筋被腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性等，严重的将威胁到人民的生命财产。通过近代仪器己经发现混凝土承受荷载以前，在凝结硬化过程中就有微裂缝的存在。水泥石和集料间的粘结强度为水泥石抗拉强度40%-70%，因此，水泥石和集料间的粘结面是混凝土的薄弱环节。出于混凝土成型后的泌水作用而在相骨料下缘形成水隙，在混凝土硬化后成为细微裂缝。这些微裂缝（凝结裂缝），在荷载或其它物理化学作用下，在集料和水泥石的接触面上传播和发展。另外，水泥水化造成的化学减缩而引起水泥石体积变化，使水泥石与骨料的界面上产生了分布均匀的拉应力，导致界面上形成许多微细的裂缝，其分布有随机性，而这些裂缝在外界荷载作用下或环境变化时会发展而形成可见宏观裂缝，目前规范或规程按计算控制的主要是宏观裂缝。
温度引起的裂缝一种情况是大体积混凝土因水泥水化热导致内外温差过大所引起的温度应力超过混凝土早期抗拉强度时引起的裂缝，另一类是混凝土因环境温度变化而产生膨胀或收缩变形，其中收缩变形又受到外界的约束或内部钢筋的阻碍而产生裂缝。其它还包括混凝土硬化前产生的表而裂缝、混凝土收缩变形时受到约束产生的裂缝、材料不良引起的裂缝等。
对于目前住宅现浇楼板存在的裂缝问题同样没有形成比较一致的处理意见，而更多的是从设计上采取一定构造措施、施工中加强混凝土配合比控制和养护等几方面提出相关建议，从实际效果来看确实收到了一定成效，但楼板裂缝的形成原因确实有其特殊性和复杂性，无法以一般大体积混凝土裂缝控制、非荷载原因来解释分析，对于砖混结构、剪力墙结构等也有其截然不同的分布规律和形态特征。
2.裂缝产生原因
2.1温度裂缝
表面温度裂缝走向无一定规律性：梁板式或长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边；大面积结构裂缝常纵横交错。深进的和贯穿的温度裂缝，一般与短边方向平行或接近于平行，裂縫沿全长分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，一般在015mm以下。裂缝宽度沿全长没有太大的变化。温度裂缝多发生在施工期，缝宽受温度变化影响较明显，冬季较宽，夏季较窄。沿断面高度，裂缝大多呈上宽下窄状，但个别也有下宽上窄情况，遇上下边缘区配筋较多的结构，在时也出现中间宽两端窄的梭形裂缝。
2.2沉陷裂缝
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成的不均匀沉降所致；或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈30°～45°角方向发展，较大的沉陷裂缝往往有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。
2.3塑性收缩裂缝
塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一、互不连贯的状态。较短的裂缝一般长20-30cm，较长的裂缝可达2-3m，宽1-5mm。一般认为是在施工阶段，多为规则的条状，很少交叉。常发生在结构变截面处，往往与受力钢筋平行，多发生在大体积混凝土中梁、板、柱等小块体构件、预应力构件极少产生收缩裂缝。其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等。
2.4构造裂缝
由于结构构件的构造不合理，设计和施工处理不当造成的一种裂缝形态。构造裂缝的常见类型有：①楼板四周负弯筋部位，由于配筋不合理、施工不到位或施工过程的踩踏破坏，而形成楼板构造裂缝。②楼板预埋PVC管线处，由于混凝土厚度变薄，而出现构造裂缝。③后浇带部位施工处理不当形成的明显开裂等。
2.5施工原因裂缝
在钢筋混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理，施工质量低劣，可能产生各种形式的裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现裂缝。
2.6由外荷载引起的裂缝
混凝土非结构性裂缝 篇7
1混凝土结构非受力裂缝的概述
当外界对混凝土内部的影响作用超过它的抗拉强度应力时, 它就可能出现裂缝。混凝土结构产生裂缝的原因很多, 概括起来有二种, 受力裂缝和非受力裂缝。受力裂缝主要是在外界荷载的作用下, 混凝土产生的拉应变超过它自身的极限拉应变时就可能出现裂缝, 一般裂缝与混凝土的主拉应力相垂直。非荷载裂缝是由于不均匀沉降、温度变化、混凝土收缩徐变、钢筋锈蚀等引起的裂缝。其实它的最终破坏机理类似于受力裂缝机理, 主要是混凝土的外部或内部非荷载因素引起混凝土内部的附加应力, 导致混凝土产生拉应变而出现裂缝。由于非受力荷载发生的随机性和突然性, 我们无法准确判断非荷载因素的类型、作用大小和影响程度, 而且很多裂缝往往是几种因素不同组合和叠加的结果。
2几种产生裂缝的原因
2.1 不均匀沉降而产生的裂缝
不均匀沉降产生的裂缝常发生在大面积或长型基础的整体结构中。由于同一基础下面的各处地基组成成分不同, 导致地基沉降不均, 使上部混凝土结构内部发生错拉而开裂。裂缝特点是:竖向长裂缝并伴随着许多细短裂缝的出现。例如, 在混凝土砌块墙结构中, 当窗间尺寸较大时, 沉降差引起的窗间墙与窗下墙的应力差异使窗间墙反弯受拉 (相当于反梁) , 当拉应力超过墙体的弯曲抗拉强度时便出现竖向裂缝, 裂缝宽往往是上大下小;有时也会产生自窗角沿刚性角线的剪切型裂缝, 还有一些长条型的混凝土墙体如地下结构等, 它的受力模型可简化为弹性地基梁, 由于它的中部未设置沉降缝等柔性构造措施消除沉降差异或增加配筋率等加强措施, 因而地基变形过大时出现了中间密两端少的竖向裂缝。
2.2 温度变化而产生的裂缝
温度的变化差异对混凝土的裂缝起着相当大的作用。尤其对大体积混凝土、现浇混凝土屋面以及许多暴露在外的混凝土结构, 是它们产生裂缝的主要原因。大体积混凝土构件由于水泥的水化热, 混凝土内部和构件表面的温差可高达70-80度, 而有理论表明, 内外温差超过25度时, 温差产生的拉应力很可能超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝, 最低限度也会使骨料和水泥胶体间产生微裂缝, 这种早期的微裂缝很容易在以后混凝土的收缩、徐变而产生大的裂缝。
实践说明, 对连续梁或连续板结构来说, 梁上、下温度差达10度时, 下缘翼可产生4MPa的应力, 这是相当惊人的。同时屋顶两头纵墙易产生水平或八字形的裂缝, 其原因是墙体与屋面板的温差较大引起的, 尤其在盛夏时节, 屋面温度比墙体温度高得多, 导致屋面变形比墙体大, 当屋面板变形时, 因自重、座灰等因素受到墙体的约束, 此时屋面板因受到约束对墙体产生反作用, 使墙体处于受拉、受剪状态, 且剪拉力发生在屋面板与墙体的结合面上, 在此剪拉力和屋面荷重的共同作用下, 墙体内必产生主拉应力, 温差越大, 引发的主拉应力就越大, 当主拉应力超过墙体自身的抗剪、抗拉强度时, 墙体就会产生多种形式的裂缝, 主要有阶梯型和八字型裂缝。
2.3 混凝土塑性裂缝
混凝土塑性裂缝发生在混凝土硬结前三十分钟到几个小时间之内, 一般有两类: (1) 混凝土塑性沉陷裂缝, 它的特点是, 裂缝随顺着钢筋和梁发展, 这是由于混凝土浇筑压实后, 因重力作用使粗骨料下沉, 迫使水向上移, 即“泌水”现象, 所以引起沿钢筋方向的纵向裂缝; (2) 混凝土塑性失水裂缝, 常出现在板中, 像鸡爪或地图状一样无规则地分布着。它不同于硬结后混凝土的收缩裂缝, 因为后者要浇筑后1年～2年才出现, 且混凝土塑性收缩裂缝不受混凝土中钢筋的影响, 它出现裂缝主要因素是混凝土表面的干燥速度, 当水分蒸发速度超过泌水速度时, 就会产生这种裂缝。
2.4 混凝土收缩裂缝
混凝土收缩裂缝主要是混凝土终凝以后由于混凝土外界环境的变化而导致的裂缝, 一般在前2年内出现。它的特点是与构件轴线垂直, 两头小中间大, 常发生在端部约束处和高配筋率处, 如箍筋处。影响混凝土收缩裂缝的主要因素有以下几个方面:
A) 用水量及水泥用量:用水量越大, 自由水失散越多, 混凝土的收缩变形就越大;水泥用量越多, 混凝土的强度越高, 水化热过大, 使混凝土收缩增加。
B) 骨料数量、质量、弹性模量和级配:骨料的含泥、含水量越大, 混凝土收缩变形就越大;粗细骨料的级配和弹性模量影响混凝土硬化过程的变形。
C) 配筋率:增加配筋并采取合理的钢筋布置, 增强混凝土与钢筋之间的握裹作用, 能约束混凝土的收缩变形。
D) 养护条件:不同的湿度、温度条件下, 混凝土强度的增长、收缩变形的大小与养护环境条件有密切关系。
2.5 碱—骨料反应 (AAR)
碱—骨料反应是由于混凝土拌合物中来自水泥、水、外加剂的碱成分与碱活性骨料反应, 生成物的体积增大很多而导致裂缝的出现。一般此裂缝要十年以后才出现, 然而我国改革开放近三十年, 如今碱—骨料反应引起裂缝的工程事故越来越多, 这不得不引起我们的足够重视。碱—骨料反应需要有充分的条件才能发生, 如混凝土内有足够多的碱和碱活性骨料, 并且相对湿度要大于80%。在无筋构件中裂缝的形状如网状和龟背状;在配筋构件中, 裂缝平行于受力筋, 严重的时候有白、黄、黑的碱硅凝胶外渗。由于涉及到混凝土材料的知识领域, 这里不作详细的介绍。
2.6 其他原因
其他产生混凝土非受力裂缝的原因还有构造处理不当、钢筋锈蚀、混凝土老化等引起的裂缝。轻微的构造处理不当产生的裂缝较浅, 对混凝土的耐久性可以忽略;严重的则需要加固或重建。钢筋锈蚀和混凝土老化裂缝的出现意味着结构耐久性的失效, 属于加固的范围, 这里也不作介绍。
3裂缝的控制和修补
3.1 裂缝的控制
(1) 设计人员在设计混凝土结构时要严格按照设计规范, 合理选择结构体型, 合理布置平面, 有原则地布置沉降缝、温度缝及后浇带 (后浇膨胀加强带或膨胀加强带) 等, 特别注意结构重要部位、薄弱部位的构造措施如楼梯间、角柱、屋面板等。这是预防沉降、温度等裂缝出现的首要条件。
(2) 严格控制混凝土的质量, 避免温差、收缩变形过大, 防止碱—骨料反应。一般采用低水化热水泥, 严格控制水灰比, 加入高效减水剂以减少用水量;掺入粉煤灰、火山灰等等细骨料以减少水泥用量, 并控制水泥中的碱成分;要控制好粗细骨料的质量和级配, 清除骨料中泥杂的有害物质等, 控制使用碱活性骨料, 保证混凝土生产质量的稳定性。而现在许多混凝土搅拌站和现场搅拌都没有很好地重视这一点, 造成了不少工程上的问题, 这不得不令人深思。
(3) 注意混凝土施工、浇筑要求, 保证养护条件。混凝土施工中采取合理工艺, 改善运输和施工条件, 尽量降低对混凝土的坍落度要求, 保证浇筑的密实度, 采用良好的养护方法和养护条件。
3.2 裂缝的修补
严格采用控制措施可以很好地防止一些不必要的裂缝的出现, 然而裂缝的出现是不可避免的, 许多混凝土结构甚至都带裂缝工作。所以裂缝出现以后, 不得不采用一些补救办法。补救时应采用优质材料, 科学配方, 严格工艺, 认真检查验收, 确保一次补救成功。现在工程中流行采用的主要有表面涂抹法和化学灌浆法。
表面涂抹法主要采用水泥砂浆、环氧树脂等抹在混凝土裂缝的表面, 主要针对有很多细小、稳定裂缝的混凝土结构, 延长混凝土的耐久性。
对于一些非整体性破坏的较少的深细长裂缝, 化学灌浆法特别适合, 具有成本低、操作方便、使用性好等特点。常用的是环氧灌浆料, 它是有环氧树脂基体、固化剂、增塑剂、稀释剂与填料组成, 其中增塑剂、稀释剂和填料根据裂缝的宽度要求而定。环氧灌浆料的粘结强度与其组分、配比及固化条件有关。有关试验表明, 其粘结强度随固化剂 (一般为GX89) 用量的增大, 早期粘结强度增大;而粘结强度随着稀释剂用量的增多而降低;填料 (水泥或细沙) 的用量与粘结强度成一个最佳关系, 大致为50%～60%。一般的修补工艺为: (1) 将裂缝凿成V型槽; (2) 清除槽内及周边的脱松物; (3) 根据现场温度和裂缝宽度选定对应的浆液配方配置胶泥, 沿裂缝灌注、灌满, 压实抹平。
由于混凝土变形是个长期的过程, 受到不同因素的影响, 裂缝总会有发展变化, 所以补漏的时候应密切裂缝发展情况, 必要时实行二次灌浆, 保证效果。
混凝土道面早期非荷载裂缝探讨 篇8
1混凝土的初始缺陷及危害
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加剂混合而成的非均质脆性材料。在混凝土施工中, 由于施工操作不当、本身变形、多余水分蒸发和承受约束等一系列原因, 硬化成形的混凝土中会存在着大量的微孔隙、微气穴和微裂缝, 通常把混凝土的这种特性称作混凝土的初始缺陷。客观的说, 微裂缝通常是一种无害裂缝不会影响混凝土的承重、防渗及其他使用功能。但是混凝土抗拉强度较低, 特别是在混凝土硬化早期抗拉强度更低, 当混凝土受到拉应力作用之后, 微裂缝就会不断的扩展和连通最终形成可见裂缝, 会对混凝土结构产生非常不利的影响。
2早期非荷载裂缝的种类及成因
2.1干缩裂缝
在混凝土硬化过程中, 由于水泥水化物的体积比原来物质的体积小, 加上游离水的蒸发使水泥凝胶体失水而紧缩, 随着混凝土体积收缩产生拉应力, 当拉应力大于当时混凝土的抗拉强度时就会产生干缩裂缝。另外, 混凝土表面水分挥发较大体积收缩也大, 但是内部湿度变化小体积收缩也小, 造成混凝土内外不均匀收缩, 也会加剧混凝土表面的干裂。混凝土的这种硬化收缩的特性会使混凝土更加密实, 与钢筋之间的握裹更牢固, 但过大的收缩就会使混凝土产生干缩裂缝。
2.2温度裂缝
受外部环境温度的影响, 混凝土在硬化过程中表面温度降低较快体积收缩快。由于水化放热使混凝土内部聚集了较多的热量, 具有较高的温度体积收缩较慢, 加之混凝土又是热的不良导体就会造成混凝土内外温差较大, 产生较大的不均匀收缩。这种不均匀收缩使混凝土表面产生拉应力, 当拉应力大于当时的混凝土抗拉强度时就会使混凝土产生温度裂缝。
2.3沉降裂缝
混凝土浇筑后水泥和骨料会下沉, 同时引起泌水, 当粗骨料遇到钢筋、预埋件、大的粗骨料的局部约束或阻挡, 或相邻之间产生过大沉降时, 形成混凝土局部竖向体积缩小, 使该处产生较大的拉应力或剪应力则会形成裂缝, 这种在水泥和骨料沉降过程中发生的裂缝就称为沉降裂缝。沉降裂缝一般在浇筑后1～3 小时产生, 属硬化前裂缝, 发现后应迅速进行处理。可重新加压抹平使裂缝闭合, 能达到一定效果。
2.4其他原因裂缝
道面混凝土早期非荷载裂缝产生的内因与外部条件非常复杂, 除了以上所分析的原因, 还有设计、材料、管理和施工不规范等原因, 我们将这些原因造成的裂缝统称为其他原因裂缝。主要现归纳如下。
(1) 碱骨料反应:
混凝土的粗骨料中夹杂着活性氧化硅时, 如果混凝土所用的水泥又含有较多的碱就可能发生碱骨料反应, 在骨料表面会生成一种复杂的碱——硅酸凝胶。这种凝胶具有吸水无限膨胀性, 由于凝胶被混凝土包围, 当凝胶吸水膨胀时会把混凝土胀裂形成裂缝。所以要严格按规范要求控制水泥含碱量。
(2) 基层质量原因:
有时为了追赶工期, 在基层养护龄期未满的情况下就开始面层混凝土施工, 面层混凝土施工后基层收缩仍继续进行, 这种收缩变形使面层混凝土产生较大的拉应力从而形成裂缝。另外, 由于管理水平和施工水平的原因, 基层平整度、密实度达不到规范的要求, 使面层混凝土厚薄不均或厚度不够, 形成薄弱环节产生应力集中。在这些薄弱环节受到较大的拉应力时就会出现裂缝或断板的现象。
(3) 设计配合比原因:
混凝土配合比设计和原材料的选择不当是产生裂缝的又一重要原因, 实践表明水泥标号的选择、水灰比的大小、灰浆用量、粗骨料颗粒直径的选择均会对混凝土的收缩产生较大的影响。一般来讲, 水泥标号大、水灰比大、灰浆用量多、粗骨料直径小的混凝土会发生较大的收缩, 易产生收缩裂缝。
(4) 施工配合比原因:
施工配合比直接采用设计配合比, 没有考虑砂石含水率计算施工配合比致使水灰比过大;由于水灰比控制不严格致使水灰比忽大忽小使混凝土产生不均匀收缩;第一盘混凝土搅拌前未按要求清理搅拌斗以及未用同配合比水泥浆润湿搅拌斗。
(5) 振捣操作不当:
不当的振捣操作会对混凝土的密实性和均匀性产生较大影响。漏振会使混凝土不够密实抗拉强度降低;过振会使混凝土产生离析分层收缩不均, 产生较大的内应力;振捣棒抽撤太快会使混凝土中空气含量增大。这些不规范操作均会影响到混凝土早期抗拉强度的发展, 必须采取有效措施加以控制。
(6) 切缝不及时:
混凝土道面切缝不及时是裂缝甚至断板产生的最重要原因之一, 这种裂缝一般发生在道面板抗拉强度较低或承受拉应力较大的部位, 由于纵向受拉较大故这种裂缝多沿分仓缝横向发生。
(7) 养护不及时:
养护不及时会使混凝土产生较大的温度裂缝和干缩裂缝。冬季施工时混凝土表面相对于内部温度降低较快产生不均匀收缩易使混凝土表面产生温度裂缝;夏季施工时风吹日晒造成混凝土表面水分蒸发速度过快超出了泌水速度而产生干缩裂缝。
(8) 关键节点未做配筋处理:
基层强度、厚度有差异处, 角隅处, 预留孔洞处会出现应力集中与收缩集中, 不配置钢筋易出现裂缝;道面盖被扩建升级工程施工中, 新老基础交接处会出现收缩不均, 不配置钢筋易产生裂缝。
(9) 其他不当操作:
模板漏浆、钢筋受踩踏下移、大风天气、施工缝的留置和处理不当等均会使道面混凝土产生裂缝或断板。
3各种裂缝的预防措施
道面混凝土早期非荷载裂缝的产生并非一个单纯的技术问题, 在很大程度上是工程项目管理水平的问题。混凝土早期非荷载裂缝的控制重在预防, 贵在主动控制, 良好的预防措施和施工组织方案可以有效防止裂缝的产生。主要应从如下几个方面预防。
3.1原材料选择方面
水泥标号应与混凝土的强度相匹配, 一般按照水泥标号:混凝土强度=2:3的标准选择, 可以有效防止干缩裂缝的产生;按照规范的要求严格控制水泥的碱含量, 防止碱骨料反应;在满足骨料级配的情况下, 适当提高粗骨料粒径及其含量并按规范控制含泥量。
3.2混凝土拌制方面
混凝土水灰比不能生搬硬套设计配合比, 要结合砂石含水率认真计算施工配合比并及时更新;拌制混凝土要严格控制水灰比, 防止水灰比过大或忽大忽小;在每天的第一盘混凝土宜采用减半石混凝土。
3.3模板工程方面
模板要组合紧密严禁漏浆, 以防水泥浆流失产生裂缝;纵向分仓缝设拉杆时, 模板拉杆孔不宜过大以防漏浆。在大量施工实践中, 常采用在模板之间的结合缝处干铺油毡的做法防止漏浆取得了良好的效果。
3.4振捣工序方面
振捣是混凝土施工中重要的一环, 关系到混凝土的密实性和均匀性。严禁漏振和过振, 振捣棒要快插慢拔, 技术交底时要交代清楚振捣棒的作用半径、振捣时间和正确的操作方法。
3.5做面工序方面
混凝土道面板做面工序宜采用二次抹面技术, 以排除泌水和混凝土内部的水分和气泡, 可以有效防止沉降裂缝和收缩裂缝的产生。
3.6切缝工序方面
混凝土道面板达到一定强度后要及时切缝, 以防止道面板收缩量过大而产生不规则裂缝或断板。从工程实践来看, 当混凝土强度达到设计强度的25——30%便可以切缝, 夏季施工一般不超过12小时。
3.7养护工序方面
混凝土浇筑完成后一定时间内要及时养护, 保持适宜的温度和湿度, 防止混凝土超冷、内外温差过大和水分蒸发过快以避免温度裂缝和干缩裂缝的产生。夏季养护要覆盖浸水草垫经常浇水保持草垫润湿, 冬季要及时采取冬季施工措施覆盖保温草垫并保证足够的养护龄期。
3.8其他方面
当前, 我国混凝土道面工程多是在原有道面基础上的盖被扩建升级, 在盖被施工中经常遇会到道面板跨建在原道面和新基础上的情况, 这种道面板须配筋处理。另外, 在角隅、预留孔洞等应力集中处也要配筋, 并保证钢筋的正确放置位置。另一个值得注意的问题是, 在未设挡风篷的情况下强风天气禁止混凝土施工。
工民建中混凝土结构性裂缝控制 篇9
1 工民建中常见的混凝土结构性裂缝
(1) 沉陷裂缝。
工民建中常见的混凝土裂缝有斜裂缝、竖裂缝和水平裂缝, 造成结构裂缝的原因有很多, 包括了温度应力、地表沉降或者是养护不当等。沉陷裂缝主要是由工民建地基引起的, 地基土质松软、土质不均匀、回填土浸水或者是模板支撑底部松动都会造成地基的沉陷, 进而造成混凝土结构的沉陷裂缝。沉陷裂缝一般是表现为贯穿性或者是深进裂缝, 裂缝的宽度一般和地基沉降量是成正比关系的, 只有建筑地基稳定, 混凝土结构的沉陷裂缝才能缓轻。预防沉陷裂缝的关键是提高地基的稳定性, 提高模板的刚度和强度, 确保地基受力的均匀。此外, 施工人员不能过早的拆除模板, 拆模要按照先后顺序进行。
(2) 干缩裂缝。
混凝土养护不当也是产生混凝土结构裂缝的原因之一, 混凝土在浇筑完成之后需要经过一段时间的养护, 确保水泥成分中的水分蒸发。在混凝土养护的过程中, 混凝土外部和内部的水分蒸发速度是不同的, 内外的拉应力很容易使混凝土产生干缩裂缝。工民建混凝土结构产生的干缩裂缝多是网状裂缝或者是平行线状裂缝, 干缩裂缝会影响结构的耐久性和抗渗性。因此, 在施工的过程中, 施工人员要对混凝土配合比进行控制, 减少使用水泥。此外, 施工人员还要做好混凝土养护工作, 严格按照保温覆盖时间来进行混凝土结构的养护, 提高混凝土结构的养护质量。
(3) 温度裂缝。
在工民建中, 温度裂缝是常见的结构性裂缝, 温差较大地方的混凝土表面较容易产生温度裂缝。在混凝土结构特别是较大体积的混凝土结构中, 混凝土内部的水热化很难散发, 混凝土内部温度较高而外部温度较低, 混凝土的热胀冷缩很容易导致结构内外部的拉应力, 拉应力超过结构承受的强度之后, 温度裂缝就产生了。温度裂缝一般没有规律的走向, 裂缝通常是纵横交错的形式, 裂缝在冬季的时候较宽而在夏季的时候较窄。温度裂缝很容易造成混凝土碳化、钢筋锈蚀, 对混凝土抗疲劳和抗渗能力产生影响。在混凝土结构施工中, 施工人员要使用粉煤灰水泥或者是碳渣水泥, 降低水灰比, 改善混凝土搅拌工艺, 通过掺加外加剂来降低混凝土的水化热, 降低温度对混凝土稳定性的影响。
(4) 塑性收缩裂缝。
塑性收缩缝是由混凝土表面失水过快造成的, 一般出现在大风或者是干热的天气, 裂缝是长短不一的不连贯裂缝。造成混凝土结构塑性收缩裂缝的原因有很多, 包括了混凝土凝结时间、湿度、环境温度以及风速。在施工的过程中, 施工单位要使用硅酸盐水泥, 这种水泥的干缩值较小, 在配置混凝土的过程中要控制水泥的使用量, 通过覆盖麻片或者是草垫来保持混凝土表面的湿润度, 使用挡风设施或者是挡阳设施来提高混凝土养护的效果。
(5) 化学裂缝。
在工民建施工的过程中, 多是对混凝土进行现场的浇筑, 有时还可能使用预制的混凝土, 现场浇筑混凝土要有诸多的注意事项。由于混凝土配置比不合适或者是骨料之间发生化学反应而造成的化学反应裂缝普遍存在, 化学反应裂缝一般是纵向的沿钢筋位置出现的裂缝。混凝土在拌制之后会产生碱性离子, 活性骨料和碱性离子之间的反应会造成混凝土的膨胀开裂和酥松, 影响建筑的稳定性。在施工的过程中, 施工人员要选用碱性较小的骨料和外加剂, 规范混凝土浇筑、振捣和养护流程, 避免有害物质和钢筋的接触, 减少化学反应裂缝的存在, 提高混凝土结构的稳定性。
2 工民建中混凝土结构裂缝的控制
(1) 提高设计标准。
由于工民建在建筑用途方面有巨大差异, 因此建筑在建造要求、强度以及稳定性方面也不同, 设计者要在综合施工场地地质情况和建筑建造要求的基础上, 提高设计的标准和设计的水平, 加强对混凝土结构关键点和细节的设计, 做好混凝土结构裂缝的预防工作。设计者要将容易产生裂缝和容易发生沉降的地方标示出来, 对孔洞位置以及孔洞大小进行计算确定, 提高设计的精度和准度, 减少施工裂缝的存在。
(2) 提高原材料质量。
在工民建施工的过程中, 由水泥、石灰、外加剂和水配制而成的混凝土是常用的施工材料, 只有提高混凝土配制材料的质量, 混凝土的整体施工质量才能得到提升。施工单位要在设计方案和施工标准的指导下, 选择低热的水泥或者是低水热化的硅酸盐水泥, 按照配合比要求控制水泥的用量。混凝土用水要保证洁净, 水中的离子不能超过使用标准。施工人员还要对砂子的质量进行控制, 砂子要求空隙小、含泥量低, 在使用砂子之前要进行检验, 提高混凝土的耐久性和强度。
(3) 加强施工管理。
建筑工程混凝土施工是技术性专业性极强的工作, 混凝土的配制、浇筑以及养护都具有严格的技术流程, 施工人员要加强施工的管理, 减少外在因素对混凝土结构的影响。首先, 混凝土配制要确定合适的配合比, 对水泥用量以及水灰比进行控制, 混凝土的搅拌要注意搅拌时间、投料量以及投料顺序。其次, 混凝土浇筑的过程中, 要对结构的移位和变形进行控制, 及时的采取措施来防止结构变形和裂缝。再次, 施工人员要结合具体的情况来选择养护方法, 对养护时间进行确定, 控制拆模时间和拆模顺序, 降低混凝土结构的内外应力。混凝土结构的施工是专业性技术性极强的工作, 施工单位要派驻技术人员进行现场的指导, 提高施工人员的质量责任意识, 提高施工的标准, 最大限度的减少施工结构裂缝的存在。
(4) 先进工艺在混凝土施工中的应用。
在工民建施工的过程中, 很多裂缝是不可避免的, 施工单位要不断加强新技术和新工艺在混凝土结构施工中的应用, 减少混凝土结构性裂缝。施工人员可以提高伸缩缝设置要求, 利用墙体保温隔热技术来降低内外部温度应力对混凝土结构的影响, 减少墙体开裂和裂缝的产生。此外, 施工人员还可以使用增加构造柱的方法来提高建筑抗剪强度, 在降低墙体开裂几率的同时提高混凝土结构的稳定性。
(5) 常用的混凝土裂缝处理方法。
在工民建中, 有些混凝土结构裂缝是不可避免的, 混凝土裂缝的出现也是不可逆的, 在混凝土裂缝出现之后, 施工人员要及时的采取处理措施来进行补救。目前有很多混凝土裂缝的处理方法, 包括表面修补法、灌浆法、置换法和结构加固法等, 表面修补法是在混凝土表面涂抹油漆、水泥浆或者是沥青, 该种修补方法非常简单常见。灌浆法是使用胶结材料进行裂缝的封堵, 胶结材料有聚氨酯、环氧树脂和水泥浆, 施工人员可以根据结构要求和裂缝情况来选择合适的材料。在建筑结构严重损坏的情况下, 施工人员要使用新混凝土来置换损坏的混凝土, 提高结构的稳定性。此外, 常用的裂缝处理方法还有仿生自愈合法和电化学防护法, 每种方法都有较好的补救效果。
3 结语
混凝土结构裂缝是工民建中常见的病害, 造成混凝土结构裂缝的原因有很多, 裂缝会造成钢筋锈蚀和混凝土碳化, 降低结构的抗渗能力和承载力, 降低建筑的使用寿命。施工单位要加强裂缝的预防, 对混凝土配制材料的质量和用量进行控制, 按照施工流程做好混凝土的浇筑、捣实和养护工作, 提高混凝土施工质量, 提高工民建筑的使用寿命, 确保工民建能够稳定安全的工作, 满足人们生产和生活的各种需求。
摘要：随着经济的进步和科技的发展, 城市中的建筑逐渐增多, 建筑形式日益多样化, 混凝土结构成为常见的建筑结构形式。受设计和施工的影响, 混凝土结构较易出现温度裂缝、沉陷裂缝或者是塑性裂缝, 影响建筑的稳定性和安全性。工民建施工单位要对混凝土结构裂缝产生的原因进行分析, 并针对不同的结构裂缝采取不同的控制措施。
关键词：工民建,混凝土结构,裂缝,控制措施
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混凝土非结构性裂缝 篇10
1 裂缝多发部位及特点
纵观建筑物墙体的顶层裂缝, 虽然所采用的砌体材料不同, 但裂缝的走向及开展的疏密程度、裂缝的宽度及部位都有明显的规律可循, 现把各具体部位发生裂缝的表现及特点归纳如下。
1.1 山墙处的墙体裂缝。
山墙处的墙体裂缝分为屋面板下水平位移裂缝、墙体水平裂缝、内外墙阴角处垂直裂缝等。其中由以与山墙相交的内纵墙的墙体斜裂缝最为严重。该裂缝的起点始于板下, 向山墙处呈大约45°方向延伸, 始点的位置不定。斜裂缝的终点止于墙体的阴角处。当山墙开有窗户时, 这种斜裂缝还与窗间墙的水平裂缝相连。
1.2 内横墙斜裂缝。
混合结构的住宅多采用横墙承重, 因而我们所说的裂缝绝大部分发生在内横墙上。不论屋面板采用装配式还是整体现浇, 横墙的裂缝都很严重。内横墙的斜裂缝多始于窗口 (外纵墙) 第一块或第二块屋面板的墙支座板缝处, 或在其范围内, 发展的方向是由内向外, 大致呈45°方向止于墙阴角处。
1.3 外纵墙与内横墙阴角裂缝。
这种裂缝的起点多与内横墙向外墙延伸的斜裂缝首尾相接, 并在阴角处向下发展, 形成垂直裂缝。
1.4 外纵墙水平裂缝或斜裂缝。
外纵墙水平裂缝或斜裂缝多发生于窗间墙上, 其起点多与墙阴角垂直裂缝或内横墙的斜裂缝终点相连, 通常是一道裂缝。
1.5 相邻屋面板裂缝。
这种裂缝多发生在一幢楼的中间单元顶层靠近窗口的屋面板, 通常发生在第一与第二块板或第三第二块板之间, 板缝较宽, 同时板支架处也出现水平位移裂缝。情况严重时, 常伴有屋面保温用的珍珠岩颗粒飘落, 这说明板上的隔气层已被拉断。
1.6 挑梁根部及其下部的裂缝。
当顶层墙体窗口以上内横墙上设置挑梁特别是预制挑梁时, 其嵌固在墙体部分梁的周边往往会出现裂缝, 有的还会出现起始于梁根部向外墙发展的斜裂缝。
1.7 内横墙穿墙采暖管洞口出现的斜裂缝。
采暖管口靠近外墙及板下, 此外常出现由内向外发展的裂缝。
1.8 外墙转角处的斜裂缝。
当局部房间的墙体外突, 出现外墙转角时, 常在外墙突出部分出现板下斜裂缝。
以上所列是墙体非结构裂缝的多发部位, 但是墙体的其他部位, 如门口, 窗口的上角部, 窗口的下角部等也常有裂缝出现。根据调查统计分析, 这些裂缝开展严重与否总的规律是:顶层严重于以下各层, 端部单元严重于中间单元, 内墙严重于外墙, 阳面严重于阴面, 施工质量差得严重于施工质量好的。就墙体而言, 这种裂缝一旦出现, 通常为贯穿缝, 这对建筑物的结构安全是不利的。
2 墙体非结构裂缝的原因分析
对于以上例举的各种形式的墙体裂缝, 不难分析到一个明显的普遍性的原因, 就是温度应力造成了很多墙体裂缝。温差裂缝的产生及部位与建筑物的平面组合, 体形布局, 结构形式, 结构尺寸, 材料性能, 施工质量等多方面因素有关, 裂缝出现的具体位置不确定, 事先也不可能准确量化。众所周知, 北方地区气候的一大特点是气温低, 季节性温差较大, 冬季平均温差可达到50~55°左右。在这样明显的温差作用下, 无论是砖混结构还是钢筋混凝土结构, 都要发生很大的热胀冷缩变形。如果在进一步分析, 同一天夜间和白天的温差往往比较大。如果把一个建筑物看做是一个较为复杂的物理体, 受具体条件所限, 在建筑物的不同位置会有不同的温差和不同的约束条件。因而产生变形的速率, 大小及结果显然是不同的。建筑物的顶层与建筑物的其他部位相比, 其所承受的温差最大, 自由变形的约束相对较小。由于屋面系统 (含屋面结构层及各构造层) 直接暴露在大气下, 受太阳辐射面积大, 热辐射和热传导的作用下, 其系统由上至下逐渐积温, 系统内的各个构件不断升温, 体积在不断变化, 当温度达到一定值后, 系统内的物理变形也达到相对极限, 在屋面系统变化的同时, 板下的墙体也在不同的温差作用下产生变形, 但由于墙体对于屋面板, 找平层等式热惰性材料, 其线膨胀系数相差较大 (如砖为5*10-6, 混凝土屋面板为10*10-6) , 对温度的敏感性不如屋面系统反应强烈, 所以其变形的速度不可能与屋面系统同步, 即不能同时, 同量膨胀。由于屋面板与墙体的直接接触, 受重力影响, 其之间的摩擦力和机械咬合力均较大, 当屋面板由于温差的作用要在墙支座上做变形移动时, 自然受到墙体的摩阻力, 当屋面板克服这种阻力继续做变形移动时, 则这种摩阻力直接转化成对墙体的拉应力和剪应力, 其值若超过砌体的抗剪或抗拉强度是, 裂缝就产生了。这是一条或数条由上至下斜向外墙发展的裂缝, 而且一旦横墙或纵墙出现裂缝, 一般都伴有板下出现水平裂缝。这种位移的结果, 带动内墙推向外墙, 出现外墙的水平裂缝和阴角的垂直裂缝。对于配置式结构屋面, 温度应力未释放以前, 整个屋面可近似看做是一个整体, 应力释放以后, 位移最大的是屋面四周的边部板, 此时边部板已落在了砌体裂缝之上, 当屋面系统随温差变化回缩位移时, 由于屋面板之间没有可行的连接, 加之裂缝产生时, 缝内多少会有一些碎屑或残渣, 阻碍了裂缝的愈合, 所以, 回缩应力已无法将其带回, 裂缝无法愈合。而整体现浇的屋面则不存在这种裂缝。
顶层预制梁墙体裂缝产生的主要原因有三点:一是抗倾覆验算不足, 在荷载作用下结构的变性较大;二是屋面系统的温差变形使其外移并带动其下墙体产生裂缝;三是在室内外温差作用下在梁周边产生裂缝。这种结构形式下, 如果梁与墙体之间摩擦力较大, 其变形可能导致墙体出现斜裂缝, 反之可能出现梁周围裂缝。采暖管及墙体突出转角处裂缝产生的主要原因是应力集中的结果。与此原因相同的部位还有外墙窗口的上下角部。内墙门口的上角部。前面所说的斜裂缝, 因砌体材料的不同, 其斜裂缝的特征也不同。如小型空心砌体的破坏, 当砌体砂浆强度较高时, 往往砌体本身被拉断, 形成连续的斜裂缝。当砌体砂浆强度较低时, 则往往是沿砂浆产生阶梯状斜裂缝, 且裂缝较宽。黏土实心砖墙体的破坏也是这样, 当砌体砂浆强度较高时, 裂缝经过的顺砖和丁砖都被拉断, 并且裂缝较多, 较碎, 但其裂缝宽度较小;当砌体砂浆强度较低时, 裂缝多是沿砂浆立缝开展, 并拉断顺砖。
3 裂缝墙体的处理
一般地说, 温差裂缝一经出现, 其能量变得到了释放, 应力随之松弛, 但其残留变形却因各种原因无法恢复。由于这种裂缝往往是贯通的, 对结构安全会产生不利影响, 并可能出现外墙渗漏等情况, 直接影响到建筑物的使用, 因此必须进行处理。
3.1 当砌体强度较高, 砂浆和砖的强度等级都能满足设计要求时, 在裂缝发生墙面的一定范围内, 剔除墙体两侧抹灰砂浆, 露出砌体的砖表面, 满挂钢筋网, 用1:2.5水泥砂浆打底, 用同等级地混合砂浆抹面。
3.2 当砌体强度较低, 砂浆或砖的强度等级不能满足设计要求时, 除按上述方法处理外, 还应进行砂浆置换, 即把砖缝内的砂浆剔除2~3mm, 用1:2.5水泥砂浆填入, 必要时还应考虑嵌入小径的冷轧肋钢筋, , 以增强砌体的抗拉, 抗剪强度。
总之, 墙体非结构裂缝问题的出现有其自身的规律性, 能够被施工单位所认知, 通过增强施工方的责任心与相应的技术手段来予以规避。
参考文献
[1]GB50003-2001砌体结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2002.
关于混凝土结构裂缝问题的探讨 篇11
【关键词】混凝土结构;裂缝;结构设计
0.前言
随着建筑向大型化和多功能发展，混凝土强度等级的提高，施工中泵送混凝土工艺的应用，混凝土结构易出现的裂缝有逐渐增多的趋势。这对混凝土的施工质量造成了严重的困扰，甚至会影响到建筑的美观，不利于混凝土结构的推广。下面将对混凝土裂缝的类型及成因进行详细阐述。
1.混凝土裂缝类型
在混凝土结构房屋中，按裂缝存在的部位可以将裂缝分为：地面以上主体结构的裂缝和地下室结构裂缝。地面以上主体结构的裂缝主要包括梁、板、柱的裂缝。地下室结构的裂缝主要包括地下室墙板和顶板裂缝。按一起裂縫的原因可将裂缝分为：荷载引起的裂缝、温度变化引起的裂缝、收缩引起的裂缝以及混凝土骨料下降受阻引起的塑性沉降裂缝。
2.混凝土裂缝的成因
2.1混凝土地上主体结构裂缝的成因
2.1.1荷载引起的裂缝
混凝土结构在常规静荷载、次生应力作用下产生的直接应力裂缝和次生应力裂缝。
(1)直接应力裂缝
直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。其产生的原因有：①设计计算阶段：结构计算时不计算或部分漏算，计算模型不合理；结构受力假设与实际受力不符；内力与配筋计算错误；结构安全系数不够。结构设计时不考虑施工的可能性；设计断面不足；钢筋设置偏少或布置错误；结构刚度不足；构造处理不当；设计图纸交代不清等。②施工阶段：现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽拔过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。
(2)次生应力裂缝
在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。
2.1.2温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形。若变遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有：
(1)水化热
出现在施工过程中，大体积混凝土(厚度超过2.0)浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。
(2)施工措施不当
蒸汽养护或季施工时施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，也易出现裂缝。
(3)环境突变
骤然降温，突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。
2.1.3收缩引起的裂缝
(1)塑性收缩
在施工过程中、混凝土浇筑后4—5小时左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大，可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处如I粱、箱梁腹板与顶底板交接处，因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。
(2)缩水收缩
混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水
收缩(干缩)。因混凝土表层水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。
(3)自生收缩
自生收缩是混凝土在硬化过程中，水泥与水发生水化反应。这种收缩与外界湿度无关，既可以是正的(即收缩，如普通硅酸盐水泥混凝土)，也可以是负的(即膨胀，如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土)。
(4)炭化收缩
大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。炭化收缩只有在湿度50%左右才能发生，且随二氧化碳的浓度的增加而加快。混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，形状没有任何规律。
2.2地下室结构裂缝的成因
地下室结构产生裂缝的主要原因是：(1)混凝土的抗拉强度低，钢筋混凝土结构会产生裂缝，造成顶板漏水、墙面渗水等质量问题；(2)顶板形状呈“L”形时，混凝土顶板在凝结硬化过程中产生收缩，在阴角处产生应力集中，形成裂缝。
针对上述产生裂缝的原因，通过长期生产经验的积累，可以采取预防和处理方法。具体阐述如下：
2.2.1适当控制建筑物长度，根据《混凝土结构设计规范》和《砌体结构设计规范》，为避免结构由于温度收缩应力引起的开裂，宜采取设置伸缩缝，伸缩缝间距为30-50m。多层住宅建筑控制长度建议不大于50m，高层应控制在45m以内。如果超过此长度，应设置伸缩缝。超长量不大时，可采用设置后浇带的方法，以减少混凝土楼板收缩开裂。
2.2.2建筑平面宜规则，避免平面形状突变。当楼板平面形状不规则时，宜设置梁使之形成较规则平面。当平面有凹口时，凹口周边楼板的配筋宜适当加强。
2.2.3增配构造筋提高抗裂性能，如板顶部的受压区连续配筋，板的阳角及阴角配置放射筋，增加梁的腰筋间距等等，配筋应采用小直径、小间距。
2.2.4避免结构突变产生应力集中，在易（下转第212页）（上接第207页）产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。
2.2.5在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限拉伸。
2.2.6在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇带，在正常施工条件下，后浇带间距20-30m，保留时间一般不小于60天。后浇带混凝土强度等级比原混凝土强度等级提高一级，且采用微膨胀混凝土，以防止新老混凝土界面产生裂缝。
2.2.7施工措施：优选有利于抗拉性能的混凝土级配，尽力减小水灰比、减少坍落度、降低砂率增加骨料粒径，降低含泥量及杂质含量。选用影响收缩和水化热较小的外加剂和掺合料。采取保温保湿的养护技术，尽量利用混凝土后期强度。加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。
2.2.8地下室结构应尽量消除因温度收缩而引起的内应力，避免产生应力集中现象。同时，还应对施工质量提出严格的要求。■
【参考文献】
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混凝土结构裂缝的修补与结构加固 篇12
由于多种原因, 混凝土建筑物的梁、柱、板经常发生超过设计规范的可见裂缝, 引起结构耐久性降低和承载力下降, 不得不进行化学灌浆加固补强, 以恢复建筑物的使用功能, 避免重建的重大损失。目前, 化学灌浆技术已在建筑、水电、隧道、矿山、煤炭、交通等领域得到了广泛应用。
1 对化学灌浆材料的基本要求
(1) 浆液起始黏度低, 可灌性好, 能在较低的压力下比较容易地灌入细微裂缝。
(2) 浆液固化后收缩率小, 密实度高, 抗渗及耐久性能好, 与混凝土有较高的粘结强度。
(3) 操作工艺性好, 浆液有较长的适用期, 便于浆液进入缝隙深处, 固化时间可调。
(4) 用于补强加固的浆材固化后抗压、抗拉强度高, 有利于结构承载力的恢复。
(5) 浆材应具备无毒或低毒特性, 不会造成环境污染。
2 化学灌浆材料的物理力学性能
2.1 黏度
甲基丙烯酸甲酯的黏度比水低得多, 25 ℃时, 黏度仅为0.569 mPa·s, 表面张力约为水的1/3, 因而具有很好的扩散能力。用它稀释环氧树脂, 由于二者溶解度系数相近, 所以, 与环氧树脂混合后成为一种高度分散的混溶状态, 任何比例下不析出。经试验测试, 稀释配比及效果见表1。
依据环氧树脂和甲基丙烯酸甲酯的性能, 考虑到甲基丙烯酸甲酯的固化收缩特性, 在满足微细裂缝灌浆可灌性的前提下, 取甲基丙烯酸甲酯配比在30 %～50 %, 既可达到比较满意的可灌性, 又可以保持环氧树脂的低收缩率与高性能。
2.2 浆材固化体的力学性能
按优选配方配制的灌浆材料, 经力学性能测试, 其固化体的7 d抗压强度平均值≥84.88 MPa, 7 d抗压弹模平均值≥1.14×103 MPa。
2.3 模拟化学灌浆试验的粘结强度
模拟承载梁受弯应力的测试方法, 对砂浆、混凝土试件以抗折的方式进行测定, 对钢件以抗剪的方式进行测定。
(1) 砂浆试件:
试件规格40 mm×40 mm×160 mm, 其抗压强度平均为68.18 MPa, 灌浆后的抗折强度平均为9.45 MPa, 且均未从粘结面折开。
(2) 砂浆试件与钢板的粘结:
砂浆试件的抗压强度平均值>60 MPa, 与钢板粘结的抗剪平均值>4.72 MPa。
(3) 混凝土试件:
试件规格100 mm×100 mm×510 mm, 模拟缝宽0.46 mm, 灌浆后抗折强度平均值为57.44 MPa, 且均未从灌缝处撕开。
2.4 结论分析
从测试结论来分析, 浆材配方的起始黏度低, 可灌入微细裂缝, 对混凝土具有一定的浸渍渗透及补强加固作用。从试验结果来看, 浆材固化体的抗压强度远高于一般混凝土的强度, 而且粘结强度高, 无论是高强砂浆试件, 还是混凝土试件, 模拟化学灌浆后, 均未从粘结面折开。因此, 该配方完全可满足土木工程中补强加固混凝土裂缝的化学灌浆, 也适用于水电、铁道工程等的防渗、堵漏、固结灌浆。
3 应用案例
3.1 某发电厂主厂房混凝土梁柱补强加固工程
某发电厂建于山脚下, 装机容量38万kW, 由于山体整体蠕滑, 致使厂区建筑结构、发电主厂房梁柱、冷却水塔“人”字柱等出现大面积变形和裂缝, 尤以1999年和2000年为甚, 严重危及电厂的安全运行。根据监测资料并经巡回检查确认, 蠕变仍在加速, 裂缝程度及数量发展加快, 经专家建议并经有关会议研究, 决定对危及设备与人身安全的裂缝梁、柱进行裂缝化学灌浆补强, 加固排险。
该发电厂排险补强化学灌浆加固, 共涉及主厂房19根梁、21根柱 (梁、柱截面为50 cm×100 cm) 和2座冷却水塔“人”字柱, 建筑物破坏程度非常严重, 加固范围大。梁、柱大部分为贯穿性裂缝, 最大缝宽5 mm左右, 最小缝宽约0.2 mm, 对缝宽<0.2 mm的裂缝仅做封闭处理。从2006年5月14日进点, 到2007年9月5日竣工, 共灌注化学浆材20多t (包括粘贴钢板) 。
3.1.1 加固施工的难点
该发电厂的主厂房排险及化学灌浆补强加固是在部分机组停机时进行, 工作干扰大, 工期时间紧, 且为高温作业, 梁、柱预埋件多, 截面又不能增加。而厂房的紧急撤离通道, 要求时刻保持畅通, 这一切都对工程施工带来极大不便。
3.1.2 加固技术难点
(1) 梁、柱大部分为贯穿性裂缝, 开度不一, 化学灌浆持压时间相对要长, 否则随着浆液对混凝土的渗透, 化学灌浆饱满度不能达到技术要求的95 %以上, 影响补强效果。另外, 该工程的梁、柱厚度为50 cm, 要能从梁、柱的一侧灌入, 从另一侧出浆, 且化学灌浆压力应≯0.2 MPa, 否则有可能形成气阻, 不能保证浆液充分灌满整个裂缝, 所以, 要求浆液必须具备良好的可灌性。
(2) 灌浆嘴的埋设绝对不能采取打孔埋设的方法, 不能对已经非常危险的梁、柱造成新的破坏。
(3) 化学灌浆浆材的强度增长必须快速, 要求7 d内超过原有混凝土的强度, 起到补强加固的作用。
(4) 化学灌浆压力应≯0.2 MPa, 以防造成安全事故。
3.1.3 灌浆工艺流程
灌浆施工的工艺流程为:裂缝处理→粘贴灌浆嘴→封缝→密封检查→配制浆液→灌浆→封口→结束。
3.1.4 化学灌浆加固工程效果
发电厂化学灌浆加固工程完成后, 在竣工验收前进行了取芯检测, 化学灌浆饱满度近100 %, 浆材凝固良好。通过2年多时间的变形观测, 山体蠕动滑坡虽仍有缓慢发展, 但未对发电主厂房梁、柱、冷却塔造成新的破坏, 补强加固可靠, 工厂已正常安全生产。
3.2 某发电厂5号机汽机混凝土梁裂缝的化学灌浆加固
某发电厂5号机在运行时曾发生飞车事故, 引起汽机岛混凝土梁出现多处裂缝, 曾进行汽机梁增加截面钢筋混凝土加固, 但未能完全奏效。发电机振动较大, 不能满负荷运行, 厂方要求对该厂汽机岛汽机梁、换热器梁等裂缝进行化学灌浆补强加固。
3.2.1 加固施工的难点
(1) 加固区域管道纵横, 不易靠近, 操作极为不便, 封缝非常困难。
(2) 裂缝已存在几年时间, 缝内灰尘较多, 清缝工作难度较大。
(3) 汽机岛及轴承横梁宽1 m以上, 灌注难度较大。
3.2.2 加固技术难点
(1) 轴承横梁运行时温度较高, 浆材必须具备高的玻璃化温度, 要求>118 ℃。
(2) 由于是在机组检修期进行化学灌浆补强加固, 因而要求浆液的强度增长快。
(3) 补强加固后, 要求能适应机组的高频振动, 稳定运行。
3.2.3 化学灌浆加固效果
对发电厂5号机汽机岛、轴承横梁等化学灌浆补强加固后, 经过几年的运行考验, 化学灌浆补强效果良好, 机组达到了额定出力。随后, 该厂又对4号机汽机梁、换热器梁等进行了化学灌浆加固。
3.3 应用案例总结
通过多项工程的化学灌浆补强加固, 逐渐形成了一套简单易行、化学灌浆效果可靠、补强效果明显的施工工艺。主要归纳为以下几点:
(1) 化学灌浆注浆泵十分轻便 (重18 kg) , 压力最高可达1.0 MPa, 稳压效果良好, 吸液量最大为5 L/min, 拆卸清洗方便。
(2) 采用独特的灌浆嘴粘贴方式, 1 min内可粘贴灌浆嘴3～5个, 避免了打孔埋设灌浆嘴裂缝易堵的弊端。
(3) 浆液的可灌性良好, 可灌入缝宽>0.1 mm的裂缝, 并对混凝土有一定的浸渍渗透和加固作用。
(4) 灌注饱满度可达95 %以上。
(5) 浆液固化速度适中, 后期强度增长快, 固化收缩率小, 粘结强度高, 一般高于原混凝土抗拉强度。
4 结语
高强化学灌浆材料性能优异, 粘结强度高, 工艺方法恰当, 灌浆工艺简便可靠, 经过多个重要工程的实际应用, 完全满足土木工程中建筑物构件裂缝补强加固、恢复结构耐久性和承载力的需要, 消除了结构的不安全因素, 减少了经济损失。
参考文献
[1]魏涛, 董建军.环氧树脂在水工建筑物中的应用[M].北京:化学工业出版社, 2007.